(57)【要約】レーザ装置は、一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、チャンバの内部にレーザガスを供給し、チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、制御部であって、第１のショット数ごとに又は第１の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させてチャンバ内のレーザガスを交換するように、ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、第１の制御より前に、第１のショット数より少ない第２のショット数ごとに又は第１の経過時間より短い第２の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させてチャンバ内のレーザガスを交換するように、ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、を行うように構成された制御部と、を備える。
2018047280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、
前記チャンバの内部にレーザガスを供給し、前記チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、
制御部であって、
第１のショット数ごとに又は第１の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させて前記チャンバ内のレーザガスを交換するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、
前記第１の制御より前に、前記第１のショット数より少ない第２のショット数ごとに又は前記第１の経過時間より短い第２の経過時間ごとに、前記レーザ発振を停止させて前記チャンバ内のレーザガスを交換するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、
を行うように構成された前記制御部と、
を備えるレーザ装置。
【請求項２】
前記制御部は、
前記チャンバの交換後、前記第２の制御を所定回数行い、その後、前記第１の制御を行う、
請求項１記載のレーザ装置。
【請求項３】
前記所定回数は、１回以上、２８回以下である、請求項２記載のレーザ装置。
【請求項４】
前記第１のショット数は、８６×１００万回以上、５００×１００万回以下であり、前記第２のショット数は、１４×１００万回以上、８６×１００万回以下である、請求項１記載のレーザ装置。
【請求項５】
前記第１の経過時間は、７２時間以上、５００時間以下であり、前記第２の経過時間は、１２時間以上、７２時間以下である、請求項１記載のレーザ装置。
【請求項６】
一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、
前記チャンバの内部にレーザガスを供給し、前記チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、
前記チャンバの内部のガス圧を計測するための圧力センサと、
制御部であって、
第１のショット数ごとに又は第１の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させて前記チャンバ内のレーザガスを交換するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、
前記第１の制御より前に、前記チャンバの内部のガス圧が第１の所定ガス圧に達した場合に、前記レーザ発振を停止させて前記チャンバ内のレーザガスを交換するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、
を行うように構成された前記制御部と、
を備えるレーザ装置。
【請求項７】
前記制御部は、
前記チャンバの内部のガス圧が前記第１の所定ガス圧に達する前に第１のショット数に達した場合に、前記第１の制御を行う、
請求項６記載のレーザ装置。
【請求項８】
前記第１のショット数は、８６×１００万回以上、５００×１００万回以下である、請求項７記載のレーザ装置。
【請求項９】
前記制御部は、
前記チャンバの内部のガス圧が前記第１の所定ガス圧に達する前に前記第１の経過時間が経過した場合に、前記第１の制御を行う、
請求項６記載のレーザ装置。
【請求項１０】
前記第１の経過時間は、７２時間以上、５００時間以下である、請求項９記載のレーザ装置。
【請求項１１】
前記制御部は、
前記チャンバ内のガス圧が前記第１の所定ガス圧より大きい第２の所定ガス圧に達した場合に、前記ガス供給排気装置による前記チャンバの内部へのレーザガスの供給を停止するように構成され、
前記第１の所定ガス圧は、前記第２の所定ガス圧の９０％以上、９９％以下である、
請求項６記載のレーザ装置。
【請求項１２】
一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、
前記チャンバの内部にレーザガスを供給し、前記チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、
制御部であって、
レーザ発振しながら第１の量のレーザガスを前記チャンバ内に供給又は前記チャンバ内から排気するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、
前記第１の制御より前に、前記レーザ発振しながら前記第１の量より多い第２の量のレーザガスを前記チャンバ内に供給又は前記チャンバ内から排気するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、
を行うように構成された前記制御部と、
を備えるレーザ装置。
【請求項１３】
前記制御部は、
第１のショット数ごとに又は第１の経過時間ごとに、前記レーザ発振を停止させて前記チャンバ内のレーザガスを交換するように、前記ガス供給排気装置を制御する、第３の制御を行うように構成され、
前記チャンバの交換後、前記第３の制御を所定回数行うまで、前記第２の制御を行い、その後、前記第１の制御を行う、
請求項１２記載のレーザ装置。
【請求項１４】
前記所定回数は、１回以上、２８回以下である、請求項１３記載のレーザ装置。
【請求項１５】
前記第１の制御及び前記第２の制御は、前記一対の放電電極に印加されるパルス状の電圧が所定の上限値より高い場合に、レーザガスを前記チャンバ内に供給するためのものである、
請求項１２記載のレーザ装置。
【請求項１６】
前記第１の制御及び前記第２の制御は、前記一対の放電電極に印加されるパルス状の電圧が所定の下限値より低い場合に、レーザガスを前記チャンバ内から排気するためのものである、
請求項１２記載のレーザ装置。
【請求項１７】
前記ガス供給排気装置は、ハロゲンガスを含む第１のレーザガスと、前記第１のレーザガスよりもハロゲンガス濃度が低い第２のレーザガスと、を前記チャンバの内部に供給するように構成され、
前記第１の制御は、前記第１の量の前記第１のレーザガスを前記チャンバ内に供給し、及び、前記第１の量のレーザガスを前記チャンバ内から排気するためのものであり、
前記第２の制御は、前記第２の量の前記第１のレーザガスを前記チャンバ内に供給し、及び、前記第２の量のレーザガスを前記チャンバ内から排気するためのものである、
請求項１２記載のレーザ装置。
【請求項１８】
前記ガス供給排気装置は、ハロゲンガスを含む第１のレーザガスと、前記第１のレーザガスよりもハロゲンガス濃度が低い第２のレーザガスと、を前記チャンバの内部に供給するように構成され、
前記第１の制御は、前記チャンバ内に供給される前記第１のレーザガス及び前記第２のレーザガスの合計量が前記第１の量となるように前記第１のレーザガス及び前記第２のレーザガスを前記チャンバ内に供給し、及び、前記第１の量のレーザガスを前記チャンバ内から排気するためのものであり、
前記第２の制御は、前記チャンバ内に供給される前記第１のレーザガス及び前記第２のレーザガスの合計量が前記第２の量となるように前記第１のレーザガス及び前記第２のレーザガスを前記チャンバ内に供給し、及び、前記第２の量のレーザガスを前記チャンバ内から排気するためのものである、
請求項１２記載のレーザ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、レーザ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体集積回路の微細化、高集積化につれて、半導体露光装置においては解像力の向上が要請されている。半導体露光装置を以下、単に「露光装置」という。このため露光用光源から出力される光の短波長化が進められている。露光用光源には、従来の水銀ランプに代わってガスレーザ装置が用いられている。現在、露光用のガスレーザ装置としては、波長２４８ｎｍの紫外線を出力するＫｒＦエキシマレーザ装置ならびに、波長１９３ｎｍの紫外線を出力するＡｒＦエキシマレーザ装置が用いられている。【０００３】
現在の露光技術としては、露光装置側の投影レンズとウエハ間の間隙を液体で満たして、当該間隙の屈折率を変えることによって、露光用光源の見かけの波長を短波長化する液浸露光が実用化されている。ＡｒＦエキシマレーザ装置を露光用光源として用いて液浸露光が行われた場合は、ウエハには水中における波長１３４ｎｍの紫外光が照射される。この技術をＡｒＦ液浸露光という。ＡｒＦ液浸露光はＡｒＦ液浸リソグラフィーとも呼ばれる。【０００４】
ＫｒＦ、ＡｒＦエキシマレーザ装置の自然発振におけるスペクトル線幅は約３５０〜４００ｐｍと広いため、露光装置側の投影レンズによってウエハ上に縮小投影されるレーザ光（紫外線光）の色収差が発生して解像力が低下する。そこで色収差が無視できる程度となるまでガスレーザ装置から出力されるレーザ光のスペクトル線幅を狭帯域化する必要がある。スペクトル線幅はスペクトル幅とも呼ばれる。このためガスレーザ装置のレーザ共振器内には狭帯域化素子を有する狭帯域化光学系（Line Narrow Module）が設けられ、この狭帯域化光学系によりスペクトル幅の狭帯域化が実現されている。なお、狭帯域化素子はエタロンやグレーティング等であってもよい。このようにスペクトル幅が狭帯域化されたレーザ装置を狭帯域化レーザ装置という。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許出願公開２００６／０２３９３２２号明細書
【特許文献２】特開２００２−２０８７４６号公報
【特許文献３】米国特許出願公開２００８／０１１５３４２号明細書
【概要】
【０００６】
本開示の１つの観点に係るレーザ装置は、一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、チャンバの内部にレーザガスを供給し、チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、制御部であって、第１のショット数ごとに又は第１の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させてチャンバ内のレーザガスを交換するように、ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、第１の制御より前に、第１のショット数より少ない第２のショット数ごとに又は第１の経過時間より短い第２の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させてチャンバ内のレーザガスを交換するように、ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、を行うように構成された制御部と、を備える。
【０００７】
本開示の他の１つの観点に係るレーザ装置は、一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、チャンバの内部にレーザガスを供給し、チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、チャンバの内部のガス圧を計測するための圧力センサと、制御部であって、第１のショット数ごとに又は第１の経過時間ごとに、レーザ発振を停止させてチャンバ内のレーザガスを交換するように、ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、第１の制御より前に、チャンバの内部のガス圧が第１の所定ガス圧に達した場合に、レーザ発振を停止させてチャンバ内のレーザガスを交換するように、ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、を行うように構成された制御部と、を備える。
【０００８】
本開示の他の１つの観点に係るレーザ装置は、一対の放電電極が内部に配置されたチャンバと、チャンバの内部にレーザガスを供給し、チャンバの内部のレーザガスを排気するガス供給排気装置と、制御部であって、レーザ発振しながら第１の量のレーザガスをチャンバ内に供給又はチャンバ内から排気するように、ガス供給排気装置を制御する、第１の制御と、第１の制御より前に、レーザ発振しながら第１の量より多い第２の量のレーザガスをチャンバ内に供給又はチャンバ内から排気するように、ガス供給排気装置を制御する、第２の制御と、を行うように構成された制御部と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本開示のいくつかの実施形態を、単なる例として、添付の図面を参照して以下に説明する。
【図１】図１は、比較例に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。
【図２】図２は、比較例に係るレーザ装置のレーザ制御部３０によるエネルギー制御を示すフローチャートである。
【図３】図３は、比較例に係るエキシマレーザ装置のガス制御部３２によるレーザガス制御の処理を示すフローチャートである。
【図４】図４は、図３に示される全ガス交換の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図５】図５は、図３に示されるガス圧制御の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図６】図６は、図３に示されるハロゲンガス注入制御の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図７】図７は、図３に示される部分ガス交換制御の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図８】図８は、図３に示される全ガス交換するかの判定の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図９】図９は、比較例におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。
【図１０】図１０は、本開示の第１の実施形態に係るレーザ装置における全ガス交換するかの判定の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１１】図１１は、第１の実施形態におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。
【図１２】図１２は、本開示の第２の実施形態に係るレーザ装置における全ガス交換するかの判定の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第２の実施形態におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。
【図１４】図１４は、本開示の第３の実施形態に係るレーザ装置のガス制御部３２によるレーザガス制御の処理を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、図１４に示される注入排気量の選択の処理の詳細を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、第３の実施形態におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。
【図１７】図１７は、本開示の第４の実施形態に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。
【図１８】図１８は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
【実施形態】
【００１０】
＜内容＞
１．概要
２．用語の説明
３．比較例に係るレーザ装置
３．１  構成
３．１．１  レーザ発振システム
３．１．２  ガス供給排気装置
３．２  動作
３．２．１  レーザ発振システムの動作
３．２．２  エネルギー制御
３．２．３  レーザガス制御
３．２．３．１  全ガス交換
３．２．３．２  ガス供給又は排気を含むガス圧制御
３．２．３．３  ハロゲンガス注入制御
３．２．３．４  部分ガス交換制御
３．２．３．５  全ガス交換するかの判定
３．３  課題
４．チャンバ交換直後において全ガス交換の頻度を高くするレーザ装置
５．チャンバ交換直後においてガス圧が所定ガス圧に達したら全ガス交換するレーザ装置
６．チャンバ交換直後において部分ガス交換又はハロゲンガス注入における注入排気量を大きくするレーザ装置
７．ＭＯＰＯシステム
８．制御部の構成
【００１１】
以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら詳しく説明する。以下に説明される実施形態は、本開示のいくつかの例を示すものであって、本開示の内容を限定するものではない。また、各実施形態で説明される構成及び動作の全てが本開示の構成及び動作として必須であるとは限らない。なお、同一の構成要素には同一の参照符号を付して、重複する説明を省略する。
【００１２】
１．概要
本開示の実施形態は、放電励起式のガスレーザ装置に関係する。さらに、本開示の実施形態は、エキシマレーザ装置に関係する。エキシマレーザ装置においては、チャンバの中に希ガス及びハロゲンガスを含むレーザガスが封入される。エキシマレーザ装置においては、チャンバの中に配置された一対の放電電極にパルス状の高電圧が印加される。一対の放電電極の間に放電が生じると、レーザガスが励起される。励起されたレーザガスから生成された光が、光共振器の間で往復することによって増幅され、レーザ光が生成される。
【００１３】
エキシマレーザ装置においてレーザ光を生成させると、レーザガスの中に不純物が生成され、チャンバの中に蓄積される。レーザガスの中の不純物は、レーザ光を吸収し、又は、放電の状態を悪化させる。レーザ光の出力低下を抑制するために、チャンバ内のガス圧を上昇させることが行われている。また、レーザガスの中の不純物を除去するために、予め設定されたショット数又は経過時間が到来したときに、ガスを交換することも行われている。
【００１４】
通常は、チャンバ内のガス圧が上昇して上限値に達する前に、予め設定されたショット数又は経過時間が到来して、ガスが交換される。しかし、チャンバの交換直後には、チャンバの内部の部品の表面部分と、レーザガスに含まれるハロゲンガスとが反応して、通常より多く不純物が発生する場合がある。多く不純物が発生した場合には、上述のショット数又は経過時間が到来する前に、チャンバ内のガス圧が上昇して上限値に達してしまうことがあり得る。
【００１５】
本開示の実施形態は、チャンバの交換直後にガス圧が上限値に達することを抑制するレーザガス制御の提案を含んでいる。また、本開示の実施形態は、そのようなレーザガス制御を実行するレーザ装置の提案を含んでいる。
【００１６】
２．用語の説明
本明細書において、「パシベーション」とは、チャンバの内部の部品の表面をハロゲンガスと反応させて化学的に平衡な状態にし、不動態化する工程をいう。この工程が行われると、チャンバの内部の部品の表面に皮膜が形成され、不純物の発生が抑制される。
【００１７】
３．比較例に係るレーザ装置
３．１  構成
図１は、比較例に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。
レーザ装置は、露光装置１００と共に使用される。レーザ装置から出力されたレーザ光は、露光装置１００へ入射する。露光装置１００は、露光装置制御部１１０を含んでいる。露光装置制御部１１０は、露光装置１００を制御するように構成されている。露光装置制御部１１０は、レーザ装置に含まれるレーザ制御部３０に対して、目標パルスエネルギーの設定データを送信したり、発光トリガ信号を送信したりするように構成されている。
【００１８】
図１に示されるレーザ装置は、レーザ発振システムと、レーザ制御部３０と、ガス供給排気装置４０と、を含む。レーザ発振システムは、チャンバ１０と、充電器１２と、パルスパワーモジュール１３と、狭帯域化モジュール１４と、出力結合ミラー１５と、圧力センサ１６と、エネルギーモニタ１７と、クロスフローファン２１と、モータ２２と、を含む。
【００１９】
レーザ制御部３０は、レーザ装置全体の制御を統括する。レーザ制御部３０は、エネルギーモニタ１７から測定データを受信する。
【００２０】
２．１．１  レーザ発振システム
レーザ発振システムに含まれる上述のチャンバ１０は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５とで構成されたレーザ共振器の光路に配置されている。チャンバ１０には、２つのウィンドウ１０ａ及び１０ｂが設けられている。チャンバ１０は、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂを収容している。チャンバ１０は、レーザガスを収容する。
【００２１】
チャンバ１０には開口が形成され、この開口を電気絶縁部２９が塞いでいる。放電電極１１ａは電気絶縁部２９に支持され、放電電極１１ｂはチャンバ１０の内部仕切板１０ｃに支持されている。電気絶縁部２９には、導電部２９ａが埋め込まれている。導電部２９ａは、パルスパワーモジュール１３から供給されるパルス状の高電圧を放電電極１１ａに印加する。
【００２２】
内部仕切板１０ｃは、チャンバ１０の内部を完全に仕切っているわけではない。内部仕切板１０ｃは、図１の紙面の奥行側と手前側とに、レーザガスが通過するための図示されない隙間を有している。
【００２３】
クロスフローファン２１は、チャンバ１０の内部に配置されている。クロスフローファン２１の回転軸は、チャンバ１０の外部に配置されたモータ２２に接続されている。モータ２２は、レーザ制御部３０の制御信号に従って、クロスフローファン２１を回転させる。モータ２２がクロスフローファン２１を回転させることにより、レーザガスがチャンバ１０の内部で循環する。
【００２４】
充電器１２は、パルスパワーモジュール１３に供給するための電気エネルギーを保持する。パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａを含んでいる。パルスパワーモジュール１３は、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間にパルス状の電圧を印加するように構成されている。
狭帯域化モジュール１４は、プリズム１４ａ及びグレーティング１４ｂなどの波長選択素子を含む。狭帯域化モジュール１４の代わりに、高反射ミラーが用いられてもよい。
出力結合ミラー１５は、部分反射ミラーで構成されている。
【００２５】
圧力センサ１６は、チャンバ１０内のレーザガスの圧力を測定するように構成されている。圧力センサ１６は、圧力の測定データを、ガス供給排気装置４０に含まれるガス制御部３２に送信するように構成されている。
【００２６】
エネルギーモニタ１７は、ビームスプリッタ１７ａと、集光レンズ１７ｂと、光センサ１７ｃと、を含んでいる。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５から出力されたレーザ光の光路に配置されている。ビームスプリッタ１７ａは、出力結合ミラー１５から出力されたレーザ光の一部を露光装置１００に向けて高い透過率で透過させると共に、他の一部を反射させるように構成されている。集光レンズ１７ｂ及び光センサ１７ｃは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたレーザ光の光路に配置されている。集光レンズ１７ｂは、ビームスプリッタ１７ａによって反射されたレーザ光を光センサ１７ｃに集束させるように構成されている。光センサ１７ｃは、集光レンズ１７ｂによって集束させられたレーザ光のパルスエネルギーに応じた電気信号を、測定データとしてレーザ制御部３０に送信するように構成されている。
【００２７】
３．１．２  ガス供給排気装置
レーザ装置に含まれる上述のガス供給排気装置４０は、ガス制御部３２を含んでもよい。ガス制御部３２は、レーザ制御部３０との間で信号を送受信するように構成されている。ガス制御部３２は、圧力センサ１６から出力された測定データを受信するように構成されている。
【００２８】
ガス供給排気装置４０は、配管３７と、配管３８と、バルブＢ−Ｖと、バルブＦ２−Ｖ１と、バルブＦ２−Ｖ２と、マスフローコントローラＭＦＣと、を含んでいる。
【００２９】
配管３８は、ハロゲン含有ガス供給源Ｆ２に接続されている。チャンバ１０に接続された配管３９に配管３８が接続されることにより、ハロゲン含有ガス供給源Ｆ２がチャンバ１０にハロゲン含有ガスを供給可能となっている。ハロゲン含有ガス供給源Ｆ２は、フッ素を含むレーザガスを収容したガスボンベである。ハロゲン含有ガスは、フッ素ガス、クリプトンガス及びネオンガスを混合したレーザガスである。ハロゲン含有ガスの他の例としては、フッ素ガスまたは塩素ガスと、アルゴンガスまたはキセノンガスと、ネオンガスまたはヘリュームガスと、を混合したガスであってもよい。
【００３０】
バルブＦ２−Ｖ１は、配管３８に設けられている。配管３８は、途中が二股に分かれており、その一方にバルブＦ２−Ｖ２が配置され、他方にマスフローコントローラＭＦＣが配置されている。ハロゲン含有ガス供給源Ｆ２から配管３９を介したチャンバ１０へのハロゲン含有ガスの供給は、バルブＦ２−Ｖ１とバルブＦ２−Ｖ２との組み合わせ、あるいは、バルブＦ２−Ｖ１とマスフローコントローラＭＦＣとの組み合わせによって制御される。バルブＦ２−Ｖ１、バルブＦ２−Ｖ２及びマスフローコントローラＭＦＣは、ガス制御部３２によって制御される。
【００３１】
配管３７は、バッファガス供給源Ｂと配管３９との間に接続されている。配管３７が配管３９に接続されることにより、バッファガス供給源Ｂがチャンバ１０にバッファガスを供給可能となっている。バッファガスは、クリプトンガス及びネオンガスを含むレーザガスである。バッファガスには、ハロゲンガスがほとんど含まれていない。あるいは、バッファガスには、ハロゲン含有ガス供給源Ｆ２から供給されるハロゲン含有ガスよりも低濃度のハロゲンガスが含まれていてもよい。バッファガスの他の例としては、レアガスとして、アルゴンガスまたはキセノンガスと、ネオンガスまはたヘリュームガスと、を含むレーザガスであってもよい。
【００３２】
バルブＢ−Ｖは、配管３７に設けられている。バッファガス供給源Ｂから配管３９を介したチャンバ１０へのバッファガスの供給は、バルブＢ−Ｖの開閉によって制御される。バルブＢ−Ｖの開閉は、ガス制御部３２によって制御される。
【００３３】
ガス供給排気装置４０は、配管３６と、バルブＥＸ−Ｖ１と、バルブＥＸ−Ｖ２と、ハロゲンガストラップ４５と、排気ポンプ４６と、を含んでいる。
配管３６は、チャンバ１０と、装置外部の図示しない排気処理装置等との間に接続されている。配管３６が配管３９に接続されることにより、チャンバ１０から排気されたレーザガスが装置外部に排出可能となっている。
【００３４】
ハロゲンガストラップ４５は、配管３６に設けられている。ハロゲンガストラップ４５は、チャンバ１０から排気されるレーザガスに含まれるハロゲンガスを捕捉するように構成されている。ハロゲンガスを捕捉する処理剤として、例えば、活性炭を用いることができる。
【００３５】
配管３６は途中が二股に分かれており、その一方にバルブＥＸ−Ｖ１及び排気ポンプ４６が配置され、他方にバルブＥＸ−Ｖ２が配置されている。チャンバ１０からハロゲンガストラップ４５を介したガスの排出は、バルブＥＸ−Ｖ１と排気ポンプ４６との組み合わせ、又はバルブＥＸ−Ｖ２によって制御される。
【００３６】
バルブＥＸ−Ｖ１及び排気ポンプ４６は、ガス制御部３２によって制御される。排気ポンプ４６は、バルブＥＸ−Ｖ１が開いた状態で、チャンバ１０内のレーザガスを、大気圧以下の圧力まで強制的に排気することができる。
バルブＥＸ−Ｖ２は、ガス制御部３２によって制御される。バルブＥＸ−Ｖ２を開けることにより、チャンバ１０の内部と大気圧との圧力差によってチャンバ１０内のレーザガスの一部を排気することができる。
【００３７】
３．２  動作
３．２．１  レーザ発振システムの動作
レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から、目標パルスエネルギーの設定データと、発光トリガ信号と、を受信する。レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信した目標パルスエネルギーの設定データに基づいて、充電器１２に充電電圧の設定データを送信する。また、レーザ制御部３０は、露光装置制御部１１０から受信した発光トリガ信号に基づいて、パルスパワーモジュール（ＰＰＭ）１３に含まれるスイッチ１３ａにトリガ信号を送信する。
【００３８】
パルスパワーモジュール１３のスイッチ１３ａは、レーザ制御部３０からトリガ信号を受信するとオン状態となる。パルスパワーモジュール１３は、スイッチ１３ａがオン状態となると、充電器１２に充電された電気エネルギーからパルス状の高電圧を生成し、この高電圧を一対の放電電極１１ａ及び１１ｂに印加する。
【００３９】
一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間にパルス状の高電圧が印加されると、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間に放電が起こる。この放電のエネルギーにより、チャンバ１０内のレーザガスが励起されて高エネルギー準位に移行する。励起されたレーザガスが、その後、低エネルギー準位に移行するとき、そのエネルギー準位差に応じた波長の光を放出する。
【００４０】
チャンバ１０内で発生した光は、ウィンドウ１０ａ及び１０ｂを介してチャンバ１０の外部に出射する。チャンバ１０のウィンドウ１０ａから出射した光は、プリズム１４ａによってビーム幅を拡大させられて、グレーティング１４ｂに入射する。プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射した光は、グレーティング１４ｂの複数の溝によって反射されるとともに、光の波長に応じた方向に回折させられる。グレーティング１４ｂは、プリズム１４ａからグレーティング１４ｂに入射する光の入射角と、所望波長の回折光の回折角とが一致するようにリトロー配置されている。これにより、所望波長付近の光がプリズム１４ａを介してチャンバ１０に戻される。
【００４１】
出力結合ミラー１５は、チャンバ１０のウィンドウ１０ｂから出射した光のうちの一部を透過させて出力し、他の一部を反射させてチャンバ１０に戻す。
【００４２】
このようにして、チャンバ１０から出射した光は、狭帯域化モジュール１４と出力結合ミラー１５との間で往復する。この光は、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂ間の放電空間を通過する度に増幅される。また、この光は、狭帯域化モジュール１４で折り返される度に狭帯域化される。こうしてレーザ発振し狭帯域化された光が、出力結合ミラー１５からレーザ光として出力される。
【００４３】
エネルギーモニタ１７は、出力結合ミラー１５から出力されたレーザ光のパルスエネルギーを検出する。エネルギーモニタ１７は、検出したパルスエネルギーのデータをレーザ制御部３０に送信する。
【００４４】
レーザ制御部３０は、エネルギーモニタ１７から受信したパルスエネルギーの測定データと、露光装置制御部１１０から受信した目標パルスエネルギーの設定データとに基づいて、充電器１２に設定する充電電圧をフィードバック制御する。
【００４５】
３．２．２  エネルギー制御
図２は、比較例に係るレーザ装置のレーザ制御部３０によるエネルギー制御を示すフローチャートである。レーザ制御部３０は、以下の処理により、出力されるレーザ光のパルスエネルギーが目標パルスエネルギーに近づくように、充電器１２の充電電圧を制御する。
【００４６】
まず、レーザ制御部３０は、レーザ光の目標パルスエネルギーＥｔの値を読み込む（Ｓ１０）。目標パルスエネルギーＥｔの値は、例えば露光装置制御部１１０によって要求される値である。
【００４７】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ発振したか否かを判定する（Ｓ１１）。レーザ発振したか否かは、レーザ制御部３０が充電器１２及びパルスパワーモジュール１３に対してレーザ発振のための各種信号を送信したか否かによって、判定される。あるいは、レーザ発振したか否かは、レーザ制御部３０がエネルギーモニタ１７からパルスエネルギーＥのデータを受信したか否かによって、判定される
【００４８】
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギーＥの値を読み込む（Ｓ１２）。パルスエネルギーＥの値としては、エネルギーモニタ１７から受信したものが読み込まれる。
次に、レーザ制御部３０は、レーザ光のパルスエネルギーＥの値と目標パルスエネルギーＥｔの値とを比較する（Ｓ１３）。
【００４９】
パルスエネルギーＥの値が目標パルスエネルギーＥｔの値に等しい場合（Ｅ＝Ｅｔ）、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを、現在の充電電圧Ｖのまま維持する（Ｓ１４：Ｖ＝Ｖ）。
【００５０】
パルスエネルギーＥの値が目標パルスエネルギーＥｔの値より小さい場合（Ｅ＜Ｅｔ）、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを、現在の充電電圧Ｖに所定の増減幅ΔＶを加算した値に上昇させる（Ｓ１５：Ｖ＝Ｖ＋ΔＶ）。これにより、パルスエネルギーＥを上昇させ目標パルスエネルギーＥｔに近づけることができる。
【００５１】
パルスエネルギーＥの値が目標パルスエネルギーＥｔの値より大きい場合（Ｅ＞Ｅｔ）、レーザ制御部３０は、充電器１２の充電電圧Ｖを、現在の充電電圧Ｖから所定の増減幅ΔＶを減算した値に低下させる（Ｓ１６：Ｖ＝Ｖ−ΔＶ）。これにより、パルスエネルギーＥを低下させ目標パルスエネルギーＥｔに近づけることができる。
【００５２】
レーザ装置が放電を繰り返してレーザガスに不純物が蓄積されてくると、パルスエネルギーＥは低下しやすくなる。従って、レーザガスに不純物が蓄積されてきた場合には、ガス圧その他の条件が変わらない限り、Ｓ１５の処理により充電電圧Ｖが上昇しやすくなる。
【００５３】
Ｓ１４〜Ｓ１６のいずれかで示される充電電圧Ｖの制御が終了したら、レーザ制御部３０は、充電電圧Ｖのデータを記憶部に書き込む（Ｓ１７）。記憶部としては、例えば後述のストレージメモリ１００５が用いられる。あるいは、レーザ制御部３０は、充電電圧Ｖのデータをガス制御部３２に送信してもよい。
【００５４】
次に、レーザ制御部３０は、充電電圧Ｖが最大値Ｖｍａｘ以上であるか否かを判定する（Ｓ１８）。充電電圧Ｖが最大値Ｖｍａｘ以上である場合（Ｖ≧Ｖｍａｘ）、レーザ光の発光効率が悪いため、レーザ発振を停止させて、全ガス交換又はチャンバのメンテナンスをすることが必要となる。そのため、本フローチャートの処理を終了する。充電電圧Ｖが最大値Ｖｍａｘ以上でない場合（Ｖ＜Ｖｍａｘ）、上述のＳ１０に戻り、引き続き充電電圧Ｖを制御してパルスエネルギーＥを安定化する。
【００５５】
３．２．３  レーザガス制御
図３は、比較例に係るレーザ装置のガス制御部３２によるレーザガス制御の処理を示すフローチャートである。ガス制御部３２は、以下の処理により、全ガス交換、ガス圧制御、ハロゲンガス注入制御、及び、部分ガス交換制御を行う。
【００５６】
まず、Ｓ１０００において、ガス制御部３２は、目標ハロゲン分圧ＰＦ２ｔを初期値ＰＦ２ｔ０に設定する。初期値ＰＦ２ｔ０としては、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間での放電によりレーザガスが励起されてチャンバ１０からパルスレーザ光が出力されるような値が選択される。初期値ＰＦ２ｔ０は、例えば、０．１３ｋＰａ〜０．１８ｋＰａの範囲である。
【００５７】
次に、Ｓ１１００において、ガス制御部３２は、レーザ発振ＮＧ信号をレーザ制御部３０に送信する。レーザ発振ＮＧ信号は、レーザ発振のためのガス条件が整っていないことを示す信号である。
【００５８】
次に、Ｓ１２００において、ガス制御部３２は、全ガス交換を行うように、ガス供給排気装置４０を制御する。この全ガス交換の処理は、後述の全ガス交換の判定（Ｓ２６００及びＳ２７００）が行われた場合だけでなく、チャンバを設置又は交換した直後にも行われる。全ガス交換は、チャンバ１０内のハロゲン分圧が、設定された初期値ＰＦ２ｔ０となるように行われる。全ガス交換の詳細については、図４を参照しながら後述する。
【００５９】
次に、Ｓ１５００において、ガス制御部３２は、レーザ発振ＯＫ信号をレーザ制御部３０に出力する。レーザ発振ＯＫ信号は、レーザ発振のためのガス条件が整ったことを示す信号である。レーザ制御部３０は、レーザ発振ＯＫ信号に基づいて、チャンバ１０内のガス条件が整ったと判断し、パルスレーザ光の出力を開始させる。
【００６０】
次に、Ｓ１６００において、ガス制御部３２は、カウンタＮの値を初期値０にセットする。カウンタＮは、レーザ装置により出力されるパルスレーザ光のショット数を計測するためのカウンタである。
【００６１】
次に、Ｓ１７００において、ガス制御部３２は、レーザ発振が行われたか否かを判定する。レーザ発振が行われたか否かは、例えば、エネルギーモニタ１７からパルスエネルギーＥの値を受信したか否かによって判定される。あるいは、レーザ発振が行われたか否かは、レーザ制御部３０からトリガ信号などレーザ発振のための信号が出力されたか否かによって判定されてもよい。レーザ発振が行われていない場合（Ｓ１７００；ＮＯ）、ガス制御部３２は、レーザ発振が行われるまで待機する。レーザ発振が行われた場合（Ｓ１７００；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ１８００に進める。
【００６２】
Ｓ１８００において、ガス制御部３２は、カウンタＮの値に１を加えてＮの値を更新する。また、ガス制御部３２は、全ガス交換後のパルスレーザ光のショット数Ｇｓｈｏｔの値に１を加えてＧｓｈｏｔの値を更新する。全ガス交換後のパルスレーザ光のショット数Ｇｓｈｏｔについては、図４及び図８を参照しながら後述する。レーザ装置が１つのパルスレーザ光を出力するたびに、Ｓ１８００の処理が１回行われて、Ｎの値及びＧｓｈｏｔの値が更新される。
【００６３】
次に、Ｓ１９００において、ガス制御部３２は、ガス圧制御を行うように、ガス供給排気装置４０を制御する。ガス圧制御の詳細については、図５を参照しながら後述する。
【００６４】
次に、Ｓ２０００において、ガス制御部３２は、カウンタＮの値が所定値Ｎｇ以上であるか否かを判定する。カウンタＮの値が所定値Ｎｇ以上ではない場合は、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１７００に戻す。カウンタＮの値が所定値Ｎｇ以上である場合は、ガス制御部３２は、処理をＳ２４００に進める。
【００６５】
Ｓ２４００において、ガス制御部３２は、ハロゲンガス注入制御を行うように、ガス供給排気装置４０を制御する。ハロゲンガス注入制御の詳細については、図６を参照しながら後述する。
次に、Ｓ２５００において、ガス制御部３２は、部分ガス交換制御を行うように、ガス供給排気装置４０を制御する。部分ガス交換制御の詳細については、図７を参照しながら後述する。
【００６６】
ここでは、ショット数が所定値Ｎｇに達するたびに、Ｓ２４００の処理に続いてＳ２５００の処理が行われる場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。Ｓ２４００とＳ２５００との内のいずれか１つが選択されるようにしてもよい。
【００６７】
次に、Ｓ２６００において、ガス制御部３２は、全ガス交換するか否かの判定を行う。全ガス交換するか否かの判定の詳細については、図８を参照しながら後述する。
次に、Ｓ２７００において、ガス制御部３２は、Ｓ２６００の判定結果を参照する。Ｓ２６００において全ガス交換すると判定された場合には（Ｓ２７００；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１１００に戻す。Ｓ２６００において全ガス交換すると判定されなかった場合には（Ｓ２７００；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２８００に進める。
【００６８】
次に、Ｓ２８００において、ガス制御部３２は、ガス制御を停止するか否かを判定する。ガス制御を停止する場合には（Ｓ２８００；ＹＥＳ）、本フローチャートの処理を終了する。ガス制御を停止しない場合（Ｓ２８００；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１６００に戻す。
【００６９】
３．２．３．１  全ガス交換
図４は、図３に示される全ガス交換の処理の詳細を示すフローチャートである。図４に示される処理は、図３に示されるＳ１２００のサブルーチンとして、ガス制御部３２によって行われる。
【００７０】
まず、Ｓ１２０１において、ガス制御部３２は、例えば後述のストレージメモリ１００５から、目標ハロゲン分圧ＰＦ２ｔの値を読み込む。目標ハロゲン分圧ＰＦ２ｔとしては、図３のＳ１１００で設定された目標ハロゲン分圧ＰＦ２ｔが読み込まれる。
【００７１】
次に、Ｓ１２０２において、ガス制御部３２は、例えば後述のストレージメモリ１００５から、目標ガス圧Ｐｔの値を読み込む。目標ガス圧Ｐｔとしては、一対の放電電極１１ａ及び１１ｂの間での放電によりレーザガスが励起されてチャンバ１０からパルスレーザ光が出力されるような値が設定される。
【００７２】
次に、Ｓ１２０３において、ガス制御部３２は、排気ポンプ４６の駆動を開始し、バルブＥＸ−Ｖ１を開く。これにより、チャンバ１０内のレーザガスの排気が開始される。なお、ここでは排気ポンプ４６を使って大気圧以下の圧力まで強制排気するので、バルブＥＸ−Ｖ２は閉じたままである。
【００７３】
次に、Ｓ１２０４において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【００７４】
次に、Ｓ１２０５において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０以下になったか否かを判定する。所定ガス圧Ｐ０は、１０ｈｐａ〜５０ｈｐａの範囲で設定される。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０以下になっていない場合（Ｓ１２０５；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１２０４に戻す。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０以下になった場合（Ｓ１２０５；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ１２０６に進める。
Ｓ１２０６において、ガス制御部３２は、バルブＥＸ−Ｖ１を閉じ、排気ポンプ４６の駆動を停止する。
【００７５】
次に、Ｓ１２０７において、ガス制御部３２は、バルブＦ２−Ｖ１及びバルブＦ２−Ｖ２を開く。これにより、チャンバ１０内へのハロゲン含有ガスの注入が開始される。なお、ここではマスフローコントローラＭＦＣは駆動しない。
次に、Ｓ１２０８において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【００７６】
次に、Ｓ１２０９において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが所定ガス圧（Ｐ０＋ＰＦ２ｔ／Ｃ）以上になったか否かを判定する。ＰＦ２ｔは、上述の目標ハロゲン分圧である。Ｃは、ハロゲン含有ガスにおける体積比でのハロゲン濃度である。ガス圧Ｐが所定ガス圧（Ｐ０＋ＰＦ２ｔ／Ｃ）となるまでチャンバ１０内にハロゲン含有ガスを注入することにより、チャンバ１０内のハロゲン分圧を目標ハロゲン分圧に近い値にすることができる。
【００７７】
ガス圧Ｐが所定ガス圧（Ｐ０＋ＰＦ２ｔ／Ｃ）以上になっていない場合（Ｓ１２０９；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１２０８に戻す。ガス圧Ｐが所定ガス圧（Ｐ０＋ＰＦ２ｔ／Ｃ）以上になった場合（Ｓ１２０９；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ１２１０に進める。
Ｓ１２１０において、ガス制御部３２は、バルブＦ２−Ｖ１及びバルブＦ２−Ｖ２を閉じる。
【００７８】
次に、Ｓ１２１１において、ガス制御部３２は、バルブＢ−Ｖを開く。これにより、チャンバ１０内へのバッファガスの注入が開始される。
次に、Ｓ１２１２において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【００７９】
次に、Ｓ１２１３において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが目標ガス圧Ｐｔ以上になったか否かを判定する。ガス圧Ｐが目標ガス圧Ｐｔ以上になっていない場合（Ｓ１２１３；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１２１２に戻す。ガス圧Ｐが目標ガス圧Ｐｔ以上になった場合（Ｓ１２１３；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ１２１４に進める。
Ｓ１２１４において、ガス制御部３２は、バルブＢ−Ｖを閉じる。
【００８０】
次に、Ｓ１２１５において、ガス制御部３２は、全ガス交換後のパルスレーザ光のショット数Ｇｓｈｏｔと全ガス交換後の経過時間Ｇｔｉｍｅとをリセットする。Ｇｓｈｏｔの値は、レーザ発振するごとに更新される。Ｇｔｉｍｅの値は、時間が経過するごとに更新される。Ｇｓｈｏｔの値及びＧｔｉｍｅの値は、後述の図８に示される全ガス交換するか否かの判断において使用される。
Ｓ１２１５の後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【００８１】
３．２．３．２  ガス供給又は排気を含むガス圧制御
図５は、図３に示されるガス圧制御の処理の詳細を示すフローチャートである。図５に示される処理は、図３に示されるＳ１９００のサブルーチンとして、ガス制御部３２によって行われる。図４を参照しながら説明した全ガス交換の処理はレーザ発振を停止させて行われるのに対し、以下に説明するガス圧制御は、レーザ発振しながら行われる（図３のＳ１５００参照）。ガス制御部３２は、図２に示されるエネルギー制御によって設定された充電電圧Ｖに基づいて、チャンバ１０内のガス圧を制御する。
【００８２】
まず、Ｓ１９０１において、ガス制御部３２は、後述のストレージメモリ１００５等の記憶装置からガス圧の制御パラメータを読み込む。ガス圧の制御パラメータは、充電電圧Ｖの最小値Ｖｍｉｎ、最大値Ｖｍａｘ、及び、ガス圧Ｐの増減幅ΔＰｔを含む。
【００８３】
次に、Ｓ１９０２において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
次に、Ｓ１９０３において、ガス制御部３２は、現在のガス圧Ｐを、ガス圧の初期値Ｐ０として、後述のストレージメモリ１００５等の記憶装置に記憶する。
【００８４】
次に、Ｓ１９０４において、ガス制御部３２は、充電電圧Ｖの値を後述のストレージメモリ１００５等から読込む。充電電圧Ｖの値は、図２を参照しながら説明した処理により、パルスエネルギーＥが目標パルスエネルギーＥｔに近づくように設定された値である。
【００８５】
次に、Ｓ１９０５において、ガス制御部３２は、受信した充電電圧Ｖが最小値Ｖｍｉｎ以上、最大値Ｖｍａｘ以下であるか否かを判定する。充電電圧Ｖが最小値Ｖｍｉｎ以上、最大値Ｖｍａｘ以下である場合には、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【００８６】
Ｓ１９０５において、充電電圧Ｖが最大値Ｖｍａｘより高い場合、ガス制御部３２は、Ｓ１９０６において、バルブＢ−Ｖを開く。これにより、チャンバ１０内へのバッファガスの供給が開始され、ガス圧Ｐが上昇する。ここでは、ハロゲンガスを実質的に含まないバッファガスがチャンバ１０内に供給されるので、チャンバ１０内のハロゲン分圧はほぼ変化しない。
【００８７】
次に、Ｓ１９０７において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【００８８】
次に、Ｓ１９０８において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０＋ΔＰｔ以上になったか否かを判定する。所定ガス圧Ｐ０＋ΔＰｔは、Ｓ１９０３において記憶された初期値Ｐ０に、ガス圧の増減幅ΔＰｔを加算した値である。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０＋ΔＰｔ以上になっていない場合（Ｓ１９０８；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１９０７に戻す。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０＋ΔＰｔ以上になった場合（Ｓ１９０８；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ１９０９に進める。
【００８９】
Ｓ１９０９において、ガス制御部３２は、バルブＢ−Ｖを閉じる。これにより、チャンバ１０内へのバッファガスの供給が終了する。その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【００９０】
上述のように、レーザ装置が放電を繰り返してレーザガスに不純物が蓄積されてくると、十分なエネルギーを有するレーザ光を生成するために、Ｓ１５の処理により充電電圧Ｖが上昇しやすくなる。従って、レーザガスに不純物が蓄積されてきた場合には、Ｓ１９０５からＳ１９０９までの処理によりガス圧Ｐを上昇させて、充電電圧Ｖの上昇を抑制する。
【００９１】
Ｓ１９０５において、充電電圧Ｖが最小値Ｖｍｉｎより低い場合、ガス制御部３２は、Ｓ１９１０において、バルブＥＸ−Ｖ２を開く。これにより、チャンバ１０内のレーザガスの排気が開始され、ガス圧が減少する。なお、ここではレーザ発振中なので、レーザガスを大気圧以下の圧力まで排気するわけではない。従って、排気ポンプ４６は駆動せず、バルブＥＸ−Ｖ１は閉じたままである。
【００９２】
次に、Ｓ１９１１において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【００９３】
次に、Ｓ１９１２において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０−ΔＰｔ以下になったか否かを判定する。所定ガス圧Ｐ０−ΔＰｔは、Ｓ１９０３において記憶された初期値から、ガス圧の増減幅ΔＰｔを減算した値である。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０−ΔＰｔ以下になっていない場合（Ｓ１９１２；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ１９１１に戻す。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐ０−ΔＰｔ以下になった場合（Ｓ１９１２；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ１９１３に進める。
【００９４】
Ｓ１９１３において、ガス制御部３２は、バルブＥＸ−Ｖ２を閉じる。これにより、チャンバ１０内のレーザガスの排気が終了する。その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【００９５】
３．２．３．３  ハロゲンガス注入制御
図６は、図３に示されるハロゲンガス注入制御の処理の詳細を示すフローチャートである。図６に示される処理は、図３に示されるＳ２４００のサブルーチンとして、ガス制御部３２によって行われる。図４を参照しながら説明した全ガス交換の処理はレーザ発振を停止させて行われるのに対し、以下に説明するハロゲンガス注入制御は、レーザ発振しながら行われる。
【００９６】
まず、Ｓ２４０１において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
次に、Ｓ２４０２において、ガス制御部３２は、現在のガス圧Ｐを、ガス圧の初期値Ｐｈ０として記憶装置に記憶する。
【００９７】
次に、Ｓ２４０３において、ガス制御部３２は、マスフローコントローラＭＦＣを所定の流量に設定する。
次に、Ｓ２４０４において、ガス制御部３２は、タイマーＴｈｇをリセット及びスタートする。
【００９８】
次に、Ｓ２４０５において、ガス制御部３２は、バルブＦ２−Ｖ１を開く。これにより、マスフローコントローラＭＦＣによって設定された流量のハロゲン含有ガスが、チャンバ１０内に注入開始される。マスフローコントローラＭＦＣの流量と、タイマーＴｈｇによって計測される時間により、ハロゲン含有ガスのチャンバ１０への注入量が精密に制御される。なお、ここでは、バルブＦ２−Ｖ２は閉じたままである。
【００９９】
次に、Ｓ２４０６において、ガス制御部３２は、タイマーＴｈｇによって計測される時間が、所定値Ｋｈｇに達したか否かを判定する。タイマーＴｈｇによって計測される時間が、所定値Ｋｈｇに達していない場合（Ｓ２４０６；ＮＯ）、ガス制御部３２は、所定値Ｋｈｇに達するまで待機する。タイマーＴｈｇによって計測される時間が、所定値Ｋｈｇに達した場合（Ｓ２４０６；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２４０７に進める。
【０１００】
Ｓ２４０７において、ガス制御部３２は、バルブＦ２−Ｖ１を閉じる。これにより、ハロゲン含有ガスのチャンバ１０への注入が停止される。
【０１０１】
次に、Ｓ２４０８において、ガス制御部３２は、バルブＥＸ−Ｖ２を開く。これにより、チャンバ１０内のレーザガスの排気が開始される。なお、ここでは、排気ポンプ４６は駆動せず、バルブＥＸ−Ｖ１は閉じたままである。
【０１０２】
次に、Ｓ２４０９において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【０１０３】
次に、Ｓ２４１０において、ガス制御部３２は、ガス圧ＰがＳ２４０２において記憶された初期値Ｐｈ０以下になったか否かを判定する。ガス圧Ｐが初期値Ｐｈ０以下になっていない場合（Ｓ２４１０；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ２４０９に戻す。ガス圧Ｐが初期値Ｐｈ０以下になった場合（Ｓ２４１０；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２４１１に進める。
【０１０４】
Ｓ２４１１において、ガス制御部３２は、バルブＥＸ−Ｖ２を閉じる。これにより、チャンバ１０内のレーザガスの排気が終了する。
上述のＳ２４０１からＳ２４０７までの処理により、チャンバ１０内のハロゲン分圧が増加する。そして、上述のＳ２４０８からＳ２４１１までの処理により、チャンバ１０内のガス圧Ｐが初期値Ｐｈ０に戻される。従って、ハロゲンガス注入制御の前後で、チャンバ１０内のハロゲン分圧は増加するが、チャンバ１０内のガス圧Ｐはほぼ変化しないようになっている。
その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【０１０５】
３．２．３．４  部分ガス交換制御
図７は、図３に示される部分ガス交換制御の処理の詳細を示すフローチャートである。図７に示される処理は、図３に示されるＳ２５００のサブルーチンとして、ガス制御部３２によって行われる。図４を参照しながら説明した全ガス交換の処理はレーザ発振を停止させて行われるのに対し、以下に説明する部分ガス交換制御は、レーザ発振しながら行われる。
【０１０６】
まず、Ｓ２５０１からＳ２５０７までの処理は、使用されるパラメータが異なる他は、図６を参照しながら説明したＳ２４０１からＳ２４０７までの処理と同様である。ガス圧の初期値Ｐｈ０、タイマーＴｈｇ、所定値Ｋｈｇにそれぞれ代えて、ガス圧の初期値Ｐｐｇ０、タイマーＴｐｇ、所定値Ｋｐｇを用いる。Ｓ２５０１からＳ２５０７までの処理により、チャンバ１０内にハロゲン含有ガスが注入される。
【０１０７】
次に、Ｓ２５０８からＳ２５１３までの処理により、チャンバ１０内にバッファガスが注入される。
まず、Ｓ２５０８において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
次に、Ｓ２５０９において、ガス制御部３２は、現在のガス圧Ｐを、ガス圧の初期値Ｐｐｇｈｏとして記憶装置に記憶する。
【０１０８】
次に、ガス制御部３２は、Ｓ２５１０において、バルブＢ−Ｖを開く。これにより、チャンバ１０内へのバッファガスの供給が開始される。
次に、Ｓ２５１１において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６からチャンバ１０内のガス圧Ｐを読み込む。
【０１０９】
次に、Ｓ２５１２において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐｐｇｈｏ＋ΔＰｂｐｇ以上になったか否かを判定する。所定ガス圧Ｐｐｇｈｏ＋ΔＰｂｐｇは、Ｓ２５０９において記憶された初期値Ｐｐｇｈｏに、圧力に換算されたバッファガス注入量ΔＰｂｐｇを加算した値である。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐｐｇｈｏ＋ΔＰｂｐｇ以上になっていない場合（Ｓ２５１２；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理を上述のＳ２５１１に戻す。ガス圧Ｐが所定ガス圧Ｐｐｇｈｏ＋ΔＰｂｐｇ以上になった場合（Ｓ２５１２；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２５１３に進める。
【０１１０】
Ｓ２５１３において、ガス制御部３２は、バルブＢ−Ｖを閉じる。これにより、チャンバ１０内へのバッファガスの注入が終了する。
次のＳ２５１４からＳ２５１７までの処理は、図６を参照しながら説明したＳ２４０８からＳ２４１１までの処理とほぼ同様である。但し、Ｓ２５１４からＳ２５１７までの処理により、ガス圧Ｐは、Ｓ２５０２において記憶された初期値Ｐｐｇ０に戻される。従って、部分ガス交換制御の前後で、チャンバ１０内のガス圧Ｐはほぼ変化しないようになっている。
【０１１１】
また、Ｓ２５０１からＳ２５０７までの処理によるハロゲン含有ガス注入量と、Ｓ２５０８からＳ２５１３までの処理によるバッファガス注入量との比率は、チャンバ１０内のハロゲンガス濃度を変化させないような値に設定される。従って、部分ガス交換制御の前後で、チャンバ１０内のハロゲン分圧はほぼ変化しないようになっている。
その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【０１１２】
３．２．３．５  全ガス交換するかの判定
図８は、図３に示される全ガス交換するかの判定の処理の詳細を示すフローチャートである。図８に示される処理は、図３に示されるＳ２７００のサブルーチンとして、ガス制御部３２によって行われる。
【０１１３】
まず、Ｓ２７０１において、ガス制御部３２は、全ガス交換後のパルスレーザ光のショット数Ｇｓｈｏｔの値を読み込む。
次に、Ｓ２７０２において、ガス制御部３２は、全ガス交換後の経過時間Ｇｔｉｍｅの値を読み込む。
【０１１４】
次に、Ｓ２７０５において、ガス制御部３２は、全ガス交換後のパルスレーザ光のショット数Ｇｓｈｏｔが第１のショット数Ｇｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ未満であるか否かを判定する。第１のショット数Ｇｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔは、例えば、８６×１００万回以上、５００×１００万回以下が好ましい。ＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ未満である場合（Ｓ２７０５；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７０６に進める。ＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔに達した場合（Ｓ２７０５；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７３９に進める。
【０１１５】
Ｓ２７０６において、ガス制御部３２は、全ガス交換後の経過時間Ｇｔｉｍｅが第１の経過時間Ｇｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ未満であるか否かを判定する。第１の経過時間Ｇｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔは、例えば、７２時間以上、５００時間以下が好ましい。ＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ未満である場合（Ｓ２７０６；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、全ガス交換をするという判定には至らずに、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。ＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔに達した場合（Ｓ２７０６；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７３９に進める。
【０１１６】
Ｓ２７３９において、ガス制御部３２は、全ガス交換をすると判定する。その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【０１１７】
３．３  課題
図９は、比較例におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。横軸はパルスレーザ光のショット数又は経過時間を示し、縦軸はチャンバ内のガス圧を示す。エキシマレーザ装置においては、チャンバ内のガス圧について上限値ＵＬが設定されている。ガス圧の上限値ＵＬは、チャンバ及び配管のガス漏れを防止し得る設計上の圧力限界値よりも低い値に設定されている。ガス圧の上限値ＵＬは、例えば後述のストレージメモリ１００５に保持されている。ガス制御部又はレーザ制御部は、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬを超えると警報を発してチャンバ内へのガスの供給を停止する。
【０１１８】
チャンバ交換又は全ガス交換（図４参照）が行われて、チャンバ内のレーザガスに含まれる不純物が少ない状態においては、チャンバ内のガス圧が高くなくても十分なエネルギーを有するレーザ光が生成される。チャンバ内のレーザガスに含まれる不純物が多くなってくると、十分なエネルギーを有するレーザ光を生成するために、ガス圧制御（図５参照）により、チャンバ内のガス圧が高くなってくる。
【０１１９】
図９に実線で示されるように、通常は、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達する前に、予め設定されたショット数又は経過時間が到来して、ガスが交換される。しかし、チャンバの交換直後には、チャンバの内部の部品の表面部分と、レーザガスに含まれるハロゲンガスとが反応して、通常より多く不純物が発生する場合がある。通常より多く不純物が発生すると、図９に破線で示されるように、上述のパルスレーザ光のショット数又は経過時間が到来する前に、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達してしまうことがあり得る。チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達すると、十分なエネルギーのパルスレーザ光が生成できなくなり、出力エラーとなってレーザ装置が停止することがある。
【０１２０】
このような問題が発生するのは、チャンバの交換直後のことであり、チャンバの内部の部品が不動態化すれば、不純物の発生は抑制される。そこで、例えばチャンバの交換直後にはパシベーションのために頻繁に全ガス交換を行い、チャンバの内部の部品が不動態化した後で全ガス交換の頻度を通常の値に変更することも考えられる。しかし、手動でのパラメータ設定変更に手間を要するだけでなく、パラメータ設定変更のためにレーザを止めなければならないこともあり得る。
【０１２１】
以下に説明する実施形態においては、チャンバの交換直後に行うパシベーションモードと、パシベーションモードの後に行う通常モードとの切り替えを自動的に行うレーザ装置について説明する。
【０１２２】
４．チャンバ交換直後において全ガス交換の頻度を高くするレーザ装置
図１０は、本開示の第１の実施形態に係るレーザ装置における全ガス交換するかの判定の処理の詳細を示すフローチャートである。
第１の実施形態に係るレーザ装置は、全ガス交換するかの判定の処理が上述の比較例と異なる。他の点については、比較例と同様であってもよい。
以下に説明するように、第１の実施形態においては、チャンバ交換直後において全ガス交換の頻度を通常より高くするようになっている。
【０１２３】
まず、図１０のＳ２７０１及びＳ２７０２の処理は、図８を参照しながら説明したものと同様である。
次に、Ｓ２７０３において、ガス制御部３２は、パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔのデータを、後述のストレージメモリ１００５等の記憶装置から読込む。ここで、パシベーションの回数は、パシベーションモードにおける全ガス交換の回数とする。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔの初期値は、パシベーションモードにおける全ガス交換の合計回数であり、本願における所定回数に相当する。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔの初期値は、例えば、１回以上、２８回以下が好ましい。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔのデータは、後述するユーザインターフェイス１０１０等を介してオペレータが予め入力したデータを記憶装置が保持していてもよいし、他の制御部からネットワーク等を介して記憶装置に入力されてもよい。あるいは、チャンバ交換後にチャンバシリアル番号や交換後のチャンバショット数を記憶装置に入力する場合がある。この場合、チャンバシリアル番号や交換後のチャンバショット数の入力は、オペレータが実施してもよいし、ネットワーク等を介して行われてもよい。このような場合、ガス制御部３２は、チャンバシリアル番号やチャンバショット数が更新されたことを検知して、予め入力されたパシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔを記憶装置から読み込むようにしてもよい。
【０１２４】
次に、Ｓ２７０４において、ガス制御部３２は、パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔが０であるか否かを判定する。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔが０である場合（Ｓ２７０４；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、Ｓ２７０５に処理を進める。Ｓ２７０５からＳ２７３９までの処理は、通常モードの処理であり、図８を参照しながら説明したものと同様である。
【０１２５】
パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔが０ではない場合（Ｓ２７０４；ＮＯ）、ガス制御部３２は、Ｓ２７５５に処理を進める。Ｓ２７５５からＳ２７８９までの処理は、パシベーションモードの処理である。
Ｓ２７５５において、ガス制御部３２は、全ガス交換後のパルスレーザ光のショット数Ｇｓｈｏｔが第２のショット数Ｇｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐ未満であるか否かを判定する。第２のショット数Ｇｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐは、上述の第１のショット数Ｇｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔよりも少ないショット数である。Ｇｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐは、例えば、１４×１００万回以上、８６×１００万回以下が好ましい。ＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐ未満である場合（Ｓ２７５５；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７５６に進める。ＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐに達した場合（Ｓ２７５５；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７５７に進める。
【０１２６】
Ｓ２７５６において、ガス制御部３２は、全ガス交換後の経過時間Ｇｔｉｍｅが第２の経過時間Ｇｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐ未満であるか否かを判定する。第２の経過時間Ｇｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐは、上述の第１の経過時間Ｇｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔより短い時間である。Ｇｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐは、例えば、１２時間以上、７２時間以下が好ましい。ＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐ未満である場合（Ｓ２７５６；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、全ガス交換をするという判定には至らずに、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。ＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ＿ｐに達した場合（Ｓ２７５６；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７５７に進める。
【０１２７】
Ｓ２７５７において、ガス制御部３２は、現在のパシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔから１を減算してＰｃｏｕｎｔの値を更新する。
次に、Ｓ２７８９において、ガス制御部３２は、全ガス交換をすると判定する。その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
以上の処理により、パシベーションモードにおいては、通常モードよりも少ないショット数又は短い経過時間で全ガス交換が行われる。
【０１２８】
図１１は、第１の実施形態におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。横軸はパルスレーザ光のショット数又は経過時間を示し、縦軸はチャンバ内のガス圧を示す。
図１１に破線で示されるように、チャンバ交換の直後においては通常より多く不純物が発生し、少ないショット数又は短い時間でチャンバ内のガス圧が高くなる場合がある。しかし、上述のパシベーションモードの処理により、早めに全ガス交換が行われるので、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達してしまうことが抑制される。
【０１２９】
パシベーションモードにおいて全ガス交換を所定回数Ｐｃｏｕｎｔ行う間に、チャンバの内部の部品の表面に被膜が形成されて不動態化する。これにより、不純物の発生は抑制される。そして、ガス圧の上昇は次第に緩やかとなる。このため、Ｐｃｏｕｎｔの値が０になったときに通常モードに移行しても、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達してしまうことが抑制される。
【０１３０】
５．チャンバ交換直後においてガス圧が所定ガス圧に達したら全ガス交換するレーザ装置
図１２は、本開示の第２の実施形態に係るレーザ装置における全ガス交換するかの判定の処理の詳細を示すフローチャートである。
第２の実施形態に係るレーザ装置は、全ガス交換するかの判定の処理が上述の比較例と異なる。他の点については、比較例と同様であってもよい。
以下に説明するように、第２の実施形態においては、チャンバ交換直後においてガス圧が所定ガス圧に達したら全ガス交換するようになっている。
【０１３１】
まず、図１２のＳ２７０１及びＳ２７０２の処理は、図８を参照しながら説明したものと同様である。
図１２のＳ２７０５及びＳ２７０６の処理も、図８を参照しながら説明したものと同様である。
【０１３２】
Ｓ２７０５においてＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔ未満であり（Ｓ２７０５；ＹＥＳ）、且つ、Ｓ２７０６においてＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔ未満である場合（Ｓ２７０６；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７６７に進める。
Ｓ２７６７において、ガス制御部３２は、フラグＦｂｐｒの値を記憶装置から読込む。フラグＦｂｐｒの値は、チャンバの交換後、後述のＳ２７１８において０に変更されるまで、初期値１に設定されている。フラグＦｂｐｒの値は、予めオペレータが入力したデータを記憶装置が保持していてもよいし、他の制御部からネットワーク等を介して記憶装置に入力されてもよい。あるいは、第１の実施形態におけるパシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔと同様、ガス制御部３２は、チャンバシリアル番号やチャンバショット数が更新されたことを検知して、予め入力されたフラグＦｂｐｒを記憶装置から読み込むようにしてもよい。
【０１３３】
次に、Ｓ２７６８において、ガス制御部３２は、フラグＦｂｐｒの値が１であるか否かを判定する。フラグＦｂｐｒの値が１である場合（Ｓ２７６８；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７６９に進める。Ｓ２７６９からＳ２７８９までの処理は、パシベーションモードの処理である。
【０１３４】
Ｓ２７６９において、ガス制御部３２は、圧力センサ１６から出力されたガス圧Ｐのデータを読込む。次に、Ｓ２７７９において、ガス制御部３２は、ガス圧Ｐが全ガス交換要求圧力Ｐｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔ未満であるか否かを判定する。全ガス交換要求圧力Ｐｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔは、上述のガス圧上限値ＵＬより低い値に設定される。例えば、全ガス交換要求圧力Ｐｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔは、ガス圧上限値ＵＬの９０％以上、９９％以下の値に設定される。全ガス交換要求圧力Ｐｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔは、本願における第１の所定ガス圧に相当し、ガス圧上限値ＵＬは、本願における第２の所定ガス圧に相当する。
【０１３５】
Ｓ２７７９において、ガス圧ＰがＰｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔに達していた場合（Ｓ２７７９；ＮＯ）、ガス制御部３２は、Ｓ２７８９に処理を進める。Ｓ２７８９において、ガス制御部３２は、全ガス交換をすると判定する。その後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
Ｓ２７７９において、ガス圧ＰがＰｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔ未満である場合（Ｓ２７７９；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、全ガス交換をするという判定には至らずに、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【０１３６】
上述のＳ２７０５においてＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔに達していた場合（Ｓ２７０５；ＮＯ）、又は、Ｓ２７０６においてＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔに達していた場合（Ｓ２７０６；ＮＯ）、ガス制御部３２は、処理をＳ２７１８に進める。Ｓ２７０５又はＳ２７０６の判定結果がＮＯとなるのは、Ｓ２７７９においてガス圧ＰがＰｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔに達する前に、ＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔに達し、又は、ＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔに達した場合である。そのような場合は、チャンバの内部の部品の表面に被膜が形成されて、不動態化したものと判断できる。そこで、Ｓ２７１８において、ガス制御部３２は、フラグＦｂｐｒの値を０に設定する。Ｓ２７１８及びＳ２７３９の処理は、通常モードの処理の一部である。Ｓ２７３９の処理は、図８を参照しながら説明したものと同様である。
【０１３７】
フラグＦｂｐｒの値が一旦０に設定された後は、上述のＳ２７６８においてＮＯと判定され、Ｓ２７６９からＳ２７８９までの処理は行われない。Ｓ２７６８においてＮＯと判定された場合の処理は、通常モードの処理の一部である。Ｓ２７６８においてＮＯと判定された場合、ガス制御部３２は、全ガス交換をするという判定には至らずに、本フローチャートの処理を終了し、図３に示される処理に戻る。
【０１３８】
図１３は、第２の実施形態におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。横軸はパルスレーザ光のショット数又は経過時間を示し、縦軸はチャンバ内のガス圧を示す。
図１３に破線で示されるように、チャンバ交換の直後においては通常より多く不純物が発生し、少ないショット数又は短い時間でチャンバ内のガス圧が高くなる場合がある。しかし、上述のパシベーションモードの処理により、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達する前に全ガス交換が行われる。
【０１３９】
パシベーションモードにおいて全ガス交換を繰り返していくうちに、チャンバの内部の部品の表面に被膜が形成されて不動態化する。これにより、不純物の発生は抑制される。そして、ガス圧の上昇は次第に緩やかとなる。ガス圧ＰがＰｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔに達する前に、ＧｓｈｏｔがＧｓｈｏｔ＿ｌｉｍｉｔに達し、又は、ＧｔｉｍｅがＧｔｉｍｅ＿ｌｉｍｉｔに達した場合には、パシベーションモードを終了し、Ｐｐｂｒ＿ｌｉｍｉｔの条件を取り外してもよい。
【０１４０】
６．チャンバ交換直後において部分ガス交換又はハロゲンガス注入における注入排気量を大きくするレーザ装置
図１４は、本開示の第３の実施形態に係るレーザ装置のガス制御部３２によるレーザガス制御の処理を示すフローチャートである。
第３の実施形態に係るレーザ装置は、ガス制御部３２の処理が上述の比較例と異なる。他の点については、比較例と同様であってもよい。
以下に説明するように、第３の実施形態においては、チャンバ交換直後において部分ガス交換又はハロゲンガス注入における注入排気量を通常より大きくするようになっている。
【０１４１】
まず、図１４のＳ１０００からＳ１２００までの処理は、図３を参照しながら説明したものと同様である。
ガス制御部３２は、Ｓ１２００で全ガス交換を行った後、Ｓ１３００において、注入排気量の選択を行う。パシベーションモードと、通常モードとで、異なる注入排気量が選択される。注入排気量の選択の処理の詳細については、図１５を参照しながら後述する。
【０１４２】
次のＳ１５００からＳ２８００までの処理は、図３を参照しながら説明したものと同様である。Ｓ１３００において選択された注入排気量に従って、Ｓ２４００のハロゲンガス注入制御及びＳ２５００の部分ガス交換制御が行われる。
【０１４３】
図１５は、図１４に示される注入排気量の選択の処理の詳細を示すフローチャートである。図１５に示される処理は、図１４に示されるＳ１３００のサブルーチンとして、ガス制御部３２によって行われる。
【０１４４】
まず、Ｓ１３０３において、ガス制御部３２は、パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔのデータを読込む。パシベーションの回数は、パシベーションモードにおける全ガス交換の回数とする。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔの初期値は、パシベーションモードにおける全ガス交換の合計回数であり、本願における所定回数に相当する。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔの初期値は、例えば、１回以上、２８回以下が好ましい。
【０１４５】
次に、Ｓ１３０４において、ガス制御部３２は、パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔが０であるか否かを判定する。パシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔが０である場合（Ｓ１３０４；ＹＥＳ）、ガス制御部３２は、Ｓ１３０８に処理を進める。Ｓ１３０８及びＳ１３０９の処理は、通常モードの処理である。
【０１４６】
Ｓ１３０８において、ガス制御部３２は、ハロゲンガス注入制御（Ｓ２４００）におけるハロゲン含有ガス注入量ΔＰｐｈｇを、通常の注入量ΔＰｐｈｇ＿ｎｍｌに設定する。ハロゲン含有ガス注入量ΔＰｐｈｇに基づいて、上述のＳ２４０６における所定値Ｋｈｇが決定される。
【０１４７】
次に、Ｓ１３０９において、ガス制御部３２は、部分ガス交換制御（Ｓ２５００）におけるバッファガス注入量ΔＰｂｐｇを、通常の注入量ΔＰｂｐｇ＿ｎｍｌに設定する。バッファガス注入量ΔＰｂｐｇに基づいて、上述のＳ２５０６における所定値Ｋｈｇが決定される。バッファガス注入量ΔＰｂｐｇに基づいて、上述のＳ２５１２における判定が行われる。
【０１４８】
Ｓ１３０９の後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図１４に示される処理に戻る。
【０１４９】
上述のＳ１３０４においてパシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔが０ではない場合（Ｓ１３０４；ＮＯ）、ガス制御部３２は、Ｓ１３５７に処理を進める。Ｓ１３５７からＳ１３５９までの処理は、パシベーションモードの処理である。
【０１５０】
Ｓ１３５７において、ガス制御部３２は、現在のパシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔから１を減算してＰｃｏｕｎｔの値を更新する。上述のように、Ｓ１２００で全ガス交換を行った後に注入排気量の選択が行われるので、パシベーションモードにおいて全ガス交換を行うごとに、Ｓ１３５７によりＰｃｏｕｎｔの値がカウントダウンされることになる。
【０１５１】
次に、Ｓ１３５８において、ガス制御部３２は、ハロゲンガス注入制御（Ｓ２４００）におけるハロゲン含有ガス注入量ΔＰｐｈｇを、通常の注入量ΔＰｐｈｇ＿ｎｍｌに所定比率Ｐｒａｔｅを乗算した値に設定する。所定比率Ｐｒａｔｅの値は１より大きい値とする。所定比率Ｐｒａｔｅの値は例えば２００％とする。
【０１５２】
次に、Ｓ１３５９において、ガス制御部３２は、部分ガス交換制御（Ｓ２５００）におけるバッファガス注入量ΔＰｂｐｇを、通常の注入量ΔＰｂｐｇ＿ｎｍｌに所定比率Ｐｒａｔｅを乗算した値に設定する。
【０１５３】
Ｓ１３５９の後、ガス制御部３２は、本フローチャートの処理を終了し、図１４に示される処理に戻る。
以上の注入排気量の選択処理により、パシベーションモードにおいては、ハロゲンガス注入制御及び部分ガス交換制御において、通常より多いガスがチャンバ内に注入され、注入量とほぼ同量のガスがチャンバから排気される。これにより、ハロゲンガス注入制御及び部分ガス交換制御においてチャンバ内の不純物が多く排出されるので、チャンバ内の不純物の蓄積が抑制される。
【０１５４】
図１６は、第３の実施形態におけるチャンバ内のガス圧の変化を示すグラフである。横軸はパルスレーザ光のショット数又は経過時間を示し、縦軸はチャンバ内のガス圧を示す。
図１６に破線で示されるように、チャンバ交換の直後においては通常より多く不純物が発生し、少ないショット数又は短い時間でチャンバ内のガス圧が高くなる場合がある。しかし、上述のパシベーションモードの処理により、ハロゲンガス注入制御および／または部分ガス交換制御でのガス注入量と排気量とを増加させる。これにより、チャンバ内の不純物の蓄積が抑制されるので、チャンバ内のガス圧の上昇が抑制される。
【０１５５】
パシベーションモードにおいて全ガス交換を所定回数Ｐｃｏｕｎｔ行う間に、チャンバの内部の部品の表面に被膜が形成されて不動態化する。これにより、不純物の発生は抑制される。そして、ガス圧の上昇は緩やかとなる。このため、Ｐｃｏｕｎｔの値が０になったときには、通常モードに移行しても、チャンバ内のガス圧が上限値ＵＬに達してしまうことが抑制される。
【０１５６】
第３の実施形態においては、ハロゲン含有ガス注入量ΔＰｐｈｇと、バッファガス注入量ΔＰｂｐｇとを、通常モードとパシベーションモードとで別の値にする場合について説明したが、本開示はこれに限定されない。ガス圧制御におけるガス圧の増減幅ΔＰｔ（図５、Ｓ１９０８及びＳ１９１２参照）を、通常モードとパシベーションモードとで別の値にすることにより、不純物の蓄積を抑制してもよい。
【０１５７】
７．ＭＯＰＯシステム
図１７は、本開示の第４の実施形態に係るレーザ装置の構成を概略的に示す。第４の実施形態に係るレーザ装置は、マスターオシレータＭＯと、パワーオシレータＰＯとを有している。マスターオシレータＭＯの構成は、比較例におけるレーザ発振システムの構成とほぼ同様である。
【０１５８】
パワーオシレータＰＯは、チャンバ２０と、パルスパワーモジュール２３と、出力結合ミラー２５と、圧力センサ２６と、エネルギーモニタ２７と、を含む。チャンバ２０には、２つのウィンドウ２０ａ及び２０ｂが設けられている。チャンバ２０は、一対の放電電極２１ａ及び２１ｂを収容している。エネルギーモニタ２７は、ビームスプリッタ２７ａと、集光レンズ２７ｂと、光センサ２７ｃと、を含んでいる。これらの構成は、マスターオシレータＭＯにおいて対応するそれぞれの構成とほぼ同様である。
【０１５９】
パワーオシレータＰＯは、狭帯域化モジュール１４の代わりに部分反射ミラー２４を有している。マスターオシレータＭＯから出力されたレーザ光の光路に、高反射ミラー１８ａ及び１８ｂが配置され、高反射ミラー１８ａ及び１８ｂによって順次反射されたレーザ光の光路に、部分反射ミラー２４が配置される。マスターオシレータＭＯから出力されたレーザ光の少なくとも一部が部分反射ミラー２４を通過してチャンバ２０に入射する。部分反射ミラー２４と出力結合ミラー２５とで光共振器が構成される。
【０１６０】
ガス供給排気装置４０の配管は、途中で枝分かれして、マスターオシレータＭＯのチャンバ１０にも、パワーオシレータＰＯのチャンバ２０にも接続されている。枝分かれした配管のうち、マスターオシレータＭＯのチャンバ１０に接続された第１の分岐配管３９ａにはバルブＭＯ−Ｖが設けられ、パワーオシレータＰＯのチャンバ２０に接続された第２の分岐配管３９ｂにはバルブＰＯ−Ｖが設けられている。これらのバルブＭＯ−Ｖ、ＰＯ−Ｖは互いに独立して開閉可能となっている。
【０１６１】
これにより、ガス供給排気装置４０は、マスターオシレータＭＯのチャンバ１０とパワーオシレータＰＯのチャンバ２０とのいずれか又は両方のレーザガスを制御できる。例えば、マスターオシレータＭＯのチャンバ１０を交換した直後において、マスターオシレータＭＯのチャンバ１０についてパシベーションモードを含む制御を行うことができる。また、パワーオシレータＰＯのチャンバ２０を交換した直後において、パワーオシレータＰＯのチャンバ２０についてパシベーションモードを含む制御を行うことができる。
【０１６２】
８．制御部の構成
図１８は、制御部の概略構成を示すブロック図である。
上述した実施の形態におけるガス制御部３２等の制御部は、コンピュータやプログラマブルコントローラ等汎用の制御機器によって構成されてもよい。例えば、以下のように構成されてもよい。
【０１６３】
（構成）
制御部は、処理部１０００と、処理部１０００に接続される、ストレージメモリ１００５と、ユーザインターフェイス１０１０と、パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０と、シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０と、Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０とによって構成されてもよい。また、処理部１０００は、ＣＰＵ１００１と、ＣＰＵ１００１に接続された、メモリ１００２と、タイマー１００３と、ＧＰＵ１００４とから構成されてもよい。
【０１６４】
（動作）
処理部１０００は、ストレージメモリ１００５に記憶されたプログラムを読出してもよい。また、処理部１０００は、読出したプログラムを実行したり、プログラムの実行に従ってストレージメモリ１００５からデータを読出したり、ストレージメモリ１００５にデータを記憶させたりしてもよい。
【０１６５】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘに接続されてもよい。パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うパラレルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
【０１６６】
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘに接続されてもよい。シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うシリアルＩ／Ｏポートを介した、デジタル信号による通信を制御してもよい。
【０１６７】
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘに接続されてもよい。Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０は、処理部１０００がプログラムを実行する過程で行うアナログポートを介した、アナログ信号による通信を制御してもよい。
【０１６８】
ユーザインターフェイス１０１０は、オペレータが処理部１０００によるプログラムの実行過程を表示したり、オペレータによるプログラム実行の中止や割り込み処理を処理部１０００に行わせたりするよう構成されてもよい。また、オペレータがパシベーションの残り回数Ｐｃｏｕｎｔや、チャンバシリアル番号や、交換後のチャンバショット数等のデータを入力できるように構成されてもよい。
【０１６９】
処理部１０００のＣＰＵ１００１はプログラムの演算処理を行ってもよい。メモリ１００２は、ＣＰＵ１００１がプログラムを実行する過程で、プログラムの一時記憶や、演算過程でのデータの一時記憶を行ってもよい。タイマー１００３は、時刻や経過時間を計測し、プログラムの実行に従ってＣＰＵ１００１に時刻や経過時間を出力してもよい。ＧＰＵ１００４は、処理部１０００に画像データが入力された際、プログラムの実行に従って画像データを処理し、その結果をＣＰＵ１００１に出力してもよい。
【０１７０】
パラレルＩ／Ｏコントローラ１０２０に接続される、パラレルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０２１〜１０２ｘは、発光トリガ信号や目標パルスエネルギーの設定データ信号を送信する露光装置１００であってもよいし、他の制御部等であってもよい。また、機器１０２１〜１０２ｘは、充電電圧の設定データ信号を受信する充電器１２であってもよいし、バルブＢ−Ｖ、Ｆ２−Ｖ１、ＥＸ−Ｖ１等であってもよい。
シリアルＩ／Ｏコントローラ１０３０に接続される、シリアルＩ／Ｏポートを介して通信可能な機器１０３１〜１０３ｘは、モータ２２、排気ポンプ４６等であってもよい。
Ａ／Ｄ、Ｄ／Ａコンバータ１０４０に接続される、アナログポートを介して通信可能な機器１０４１〜１０４ｘは、圧力センサ１６や光センサ１７ｃ等の各種センサであってもよい。
以上のように構成されることで、制御部は各実施形態に示された動作を実現可能であってよい。
【０１７１】
上記の説明は、制限ではなく単なる例示を意図したものである。従って、添付の特許請求の範囲を逸脱することなく本開示の実施形態に変更を加えることができることは、当業者には明らかであろう。
【０１７２】
本明細書及び添付の特許請求の範囲全体で使用される用語は、「限定的でない」用語と解釈されるべきである。例えば、「含む」又は「含まれる」という用語は、「含まれるものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。「有する」という用語は、「有するものとして記載されたものに限定されない」と解釈されるべきである。また、本明細書及び添付の特許請求の範囲に記載される修飾句「１つの」は、「少なくとも１つ」又は「１又はそれ以上」を意味すると解釈されるべきである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【国際調査報告】
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